基于PLC液壓施工升降機控制系統(tǒng)設計

基于PLC液壓施工升降機控制系統(tǒng)設計,基于PLC液壓施工升降機控制系統(tǒng)設計,基于,plc,液壓,施工,升降機,控制系統(tǒng),設計 設計 開題報告 題目：基于plc液壓施工升降機控制系統(tǒng)設計 系 專業(yè) 學 號： 學生姓名： 指導教師： （職稱： ） （職稱： ） 201 年 月 日 課題來源 升降機同電梯、起重機一樣，是完成輸送和起重任務中不可缺少的機電設備，但是它們的種類和承擔的具體任務并不相同。從人類使用升降機械的歷史來看，最先使用的是簡單機械——絞車；后來是復雜一點的機械——升降機；再后來出現(xiàn)了機電一體化的設備——電梯和起重機?，F(xiàn)在已發(fā)展到使用計算機、應用智能控制的現(xiàn)代電梯和起重機階段了。升降機械發(fā)展史大體上可分為四個階段：13世紀前的絞車階段，19世紀末葉以前的升降機階段，19世紀末葉以后的電梯和起重機階段，現(xiàn)代電梯和起重機階段。 施工升降機是一種用吊籠(或平臺、料斗等)載人、載物沿導軌作上下運輸?shù)氖┕C械。它主要應用于建筑工程施工時使用，尤其是高層建筑工程的施工或維修時使用更為廣泛。改革開放以來，我國建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展，尤其是近年來高層、超高層建筑的增多，對施工升降機性能的要求也相應的提高，各種新型施工升降機的研制事在必行。隨著液壓技術的發(fā)展，國外也開始出現(xiàn)了以原動機(電機式內燃機)——液壓(靜壓)為傳動形式的液壓施工升降機。液壓傳動系統(tǒng)具有無級調速、起制動平穩(wěn)的特點，其運行速度可高達96m／min，當使用內燃機作為動力時就可不受電纜的約束，因此可用于無電源地區(qū)和超高層建筑物施工和維修。國內在液壓施工升降機的研制方面不如國外的先進，因此研制出應用先進控制技術的機、電、液一體化的液壓施工升降機迫在眉睫。 本課題主要對可編程邏輯控制器PLC的結構、特點、性能以及與現(xiàn)場控制對象的連線進行具體的研究，并通過PLC實現(xiàn)施工升降機的自動控制。PLC（可編程控制器）作為一種工業(yè)控制微型計算機，它以其編程方便、操作簡單尤其是它的高可控性等優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)過程中得到了廣泛的應用。它應用大規(guī)模集成電路，微型機技術和通訊技術的發(fā)展成果，逐步形成了具有多種優(yōu)點和微型，中型，大型，超大型等各種規(guī)格的系列產(chǎn)品，應用于從繼電器控制系統(tǒng)到監(jiān)控計算機之間的許多控制領域。 科學依據(jù)（包括課題的科學意義；國內外研究概況、水平和發(fā)展趨勢；應用前景等） 課題科學意義 施工升降機主要用于城市高層和超高層的各類建筑中，這主要因為這樣的建筑高度對于使用井字架、龍門架來完成作業(yè)是十分困難的。近年來，隨著建筑高度的不斷增加，架設高度大的施工升降機的需求量也在不斷增加。建筑施工升降機除了應用在高層建筑中還可以應用在大橋的建設中，此外，它還可以應用在大型化工廠冷卻塔、發(fā)電廠的煙囪、廣播電視塔以及煤礦等多種施工場合下，施工升降機己成為建筑行業(yè)中一種必不可少的機械設備。 本課題的最終目的是研制出一臺高性能、高效率、低成本的新型機、電、液一體化的液壓施工升降機，以彌補國內施工升降機市場的不足。同時，為該施工升降機設計出一套符合規(guī)范要求、安全可靠、反應靈敏的液壓系統(tǒng)，為施工升降機的快速安全運行提供保障。液壓施工升降機運行速度快，可實現(xiàn)無級調速，起、制動平穩(wěn)，起動時對電網(wǎng)的要求和沖擊均很小，是200m以上高層建筑施工理想的垂直運輸機械。 國內外研究現(xiàn)狀 近年來，國產(chǎn)施工升降機的發(fā)展比較迅速，國際市場上瑞典ALIMAK公司的產(chǎn)品也不能獨占鰲頭了。國產(chǎn)施工升降機以其先進的技術性能，過硬的產(chǎn)品質量，價格上的明顯優(yōu)勢等諸多因素的迅速發(fā)展極大程度地沖擊了它的市場。 現(xiàn)代設計理論是施工升降機發(fā)展的基礎。近些年來，隨著各種理論的迅速發(fā)展，給國產(chǎn)施工升降機的迅速崛起奠定了強大的理論基礎，特別是結構動力分析、有限元模型計算、優(yōu)化方法、機械振動與模態(tài)分析、計算機輔助設計等。人們把這些理論應用到施工升降機的研究與開發(fā)上，給施工升降機的發(fā)展帶來巨大變化，利用這些理論人們可以全面掌握任何高度位置上標準節(jié)的任何部位的應力狀態(tài)，可以得到施工升降機懸臂部分的動態(tài)特性以及由吊籠提升速度的加大給施工升降機帶來的影響。總而言之，利用這些理論，可以完全掌握施工升降機各方面的結構特性和工作狀態(tài)。 施工升降機作為垂直運送人員及物料的提升機械，它主要是由導軌架、吊籠、起升機構和附墻結構組成，當然施工升降機還包括控制系統(tǒng)和安全裝置。這些年來，施工升降機的標準節(jié)一直沒有大的變化，并且不論多大的架設高度，采用的基本都是從上到下規(guī)格相同的鋼材。吊籠雖然有多種型式，但都是型鋼焊接而成。近年來，國外施工升降機的提升速度已由40m／rain提高到了60rn／min、80m／min甚至高達96m／min，單籠額定載重量在3噸以上，而國產(chǎn)施工升降機的提升速度在24--一36m／min之間，單籠額定載重量基本上不超過2噸。 應用前景 現(xiàn)階段，施工升降機主要是通過電梯司機人工控制升降機運行，不僅浪費人力資源，而且有諸多安全隱患。本文對PLC技術應用于施工升降機進行了探討，依據(jù)安裝在每個樓層的限位進行反饋，完成自動控制，同時記錄安全限位的信息，大大提高施工升降機的安全可靠性，具有一定的工程創(chuàng)新意義，為進一步進行控制系統(tǒng)的研究奠定了基礎。 研究內容 （1） 了解升降機控制技術的工作原理，國內外的研究發(fā)展現(xiàn)狀； （2） 完成有關升降機結構的研究； （3） 完成基于升降機控制技術的PLC應用的總體方案設計； （4） 完成基于升降機控制技術的PLC應用的硬件設計及軟件設計； （5） 熟練掌握有關計算機編程軟件，并編輯出相應的流程圖及梯形圖。 擬采取的研究方法、技術路線、實驗方案及可行性分析 通過網(wǎng)上查閱相關資料，收集有關資料，同時通過文獻資料對PLC在升降機中的運用有所了解。運用科學的方法，按照以下步驟對PLC在升降機中工作原理以及構成進行全方面的探討和研究。 1、 熟悉液壓升降機的工作原理； 2、 確定PLC控制系統(tǒng)的總體方案； 3、 設計PLC控制系統(tǒng)，繪制PLC電氣原理圖； 4、 選擇電器元件，繪制電氣接線圖； 5、 繪制程序流程圖，編寫PLC階梯圖； 6、 編寫設計說明書； 研究計劃及預期成果 研究計劃： 2014年1月11日-2014年3月5日：按照任務書要求查閱論文相關參考資料，撰寫畢業(yè)設計開題報告書； 2014年3月8日-2014年3月14日：學習并翻譯一篇與畢業(yè)設計相關的英文材料； 2014年3月15日-2014年4月1日：擬定總體設計方案、控制系統(tǒng)硬件部分設計； 2014年4月2日-2014年4月11日：繪制原理圖、繪制接線圖； 2014年4月12日-2014年5月11日：繪制程序流程圖，編寫PLC階梯圖； 2014年5月12日-2014年5月25日：畢業(yè)論文撰寫和修改工作； 2014年5月26日- ：準備答辯。 特色或創(chuàng)新之處 近年來施工升降機的控制系統(tǒng)的研究已經(jīng)比較成熟，機械防墜的導軌式的升降機已經(jīng)取代了鋼絲繩拖拽式，目前在役施工升降機主要靠人工控制，不但浪費了大量的人力資源，而且存在諸多的不便和安全隱患，例如樓層定位不準，限位故障不能迅速識別做出反應，而有少數(shù)的自動控制系統(tǒng)是針對鋼絲繩拖拽式的，依靠對拖動電機的軸角編碼測量，實行平層控制，定位精度不精確。本文基于PLC技術研究對導軌式升降機的控制，依據(jù)安裝在每個樓層的限位進行反饋，完成自動控制，同時記錄安全限位的信息，大大提高施工升降機的安全可靠性，具有一定的工程創(chuàng)新意義，為進一步進行控制系統(tǒng)的研究奠定了基礎。 已具備的條件和尚需解決的問題 已具備的條件： 通過參考大量的文獻，掌握課題研究的背景，調研國內外有關課題研究方面的現(xiàn)狀、發(fā)展和應用情況，基于升降機控制系統(tǒng)的PLC應用研究，明確課題研究的目的、意義、任務及內容。 尚需解決的問題：尚未熟悉有關計算機編程軟件的使用；尚未繪制PLC電氣原理圖及選擇電器元件以便繪制電氣接線圖；尚未繪制程序流程圖，編寫PLC階梯圖； 指導教師意見 指導教師簽名： 年 月 日 教研室（學科組、研究所）意見 教研室主任簽名： 年 月 日 系意見 主管領導簽名： 年 月 日